Python:执行命令行指令

简介

在python中,调用外部命令行(linux中的shell、或者windows中的cmd)来执行指令,常用的有三种方式:

  • os.system(‘pwd’);
  • os.popen()
  • subprocess.Popen()

os.system

是os模块中最基础的部分,其他的方法一般是在该方法的基础上衍生来的。

每一条os.system指令在执行时,都会创建一个子进程在系统上来执行命令,子进程的执行结果是无法影响主进程的;

上述原理会导致当需要执行多条命令行的时候会得不到想要的结果,比如说:

import os

os.system('cd /home/xxx/')
os.mkdir('1.txt')

执行后会发现txt文件没有创建在/home/xxx/文件夹,而是创建在了本地,因为多条命令是独立的。

如果为了保证system执行多条命令可以成功,那么多条命令需要在一个os.system中执行,但需要用特殊的分隔符将它们隔开,如:

import os

os.system('cd /home/xxx/ && mkdir 1.txt')
os.system('cd /home/xxx/ ; mkdir 1.txt')
  • 分号表示,这些命令会顺序执行下去;

  • &&表示,顺序执行,遇到执行错误的命令停下;

  • ||表示,顺序执行,遇到执行成功的命令停止,后面不再执行;

os.system还有一个缺点,就是它的返回值只有0(成功),1,2。他对pwd等指令是会打印出执行结果,但是这个结果是内部打印出的,不是以返回值的形式打印出的,我们根本拿不到。比如说:

import os
a=os.system('pwd')
print(a)

输出:

/home/ttss
0

如果无法忍受这个问题,那么可以考虑使用os.popen()

os.popen

os.popen()是打开一个管道来执行命令,并将命令的执行结果写入一个文件对象作为返回值。

调用格式:

os.popen(command, mode, bufsize)

command是待执行命令,后面两个命令可选;

mode,指示模式权限,r或者w,默认是r;

bufsize,指明了文件需要的缓冲大小。0表示无缓冲,1表示行缓冲;其他正值表示使用参数大小的缓冲,以字节为单位;负值表示使用系统的默认值。可以使用默认

import os

a=os.popen('pwd', 'r').readlines()
print a

# 输出:
# ['/et/ttss\n']

我们可以对返回的文件对象做继续操作。

这里需要注意两个地方:

  • 关闭文件对象;
  • 设置阻塞

返回的文件对象是需要关闭的,因此规范的写法是在with语句里使用os.popen

with os.popen(command, 'r') as p:
    r = p.read()

就不需要再手动的写p.close()

而且上面那种方式还有好处,就是利用read()的特性阻塞住主进程,只有子进程跑完了之后才能继续向下执行。

但是这也带来了一个坏处,主进程会被完全卡住,直到子进程跑完了之后,主进程才能read成功,接着往下执行。所以如果子进程永远也结束不了的话,那么主进程就会一直这么卡着。。。

比如说ping 127.0.0.1,默认是一直在执行的,然后我们:

import os

with os.popen('ping 127.0.0.1', 'r') as p:
        for i in p.readlines():
                print(i)
print('执行完成')

执行后前台就会一直卡着,也没有输出,因为子进程没有结束,所以主进程也拿不到任何返回值。。。。

除了这个地方比较坑之外,popen()还是比较好用的,自己注意下就行,千万不要执行无法退出的命令、或者需要进入交互模式的命令。

subprocess.Popen()

功能最丰富的一种方式,一般是推荐使用这个。

但是仍然做不到子进程边执行边输出哈

感觉相比os.popen(),新增的功能有限,就是可以跟子进程交互了而已,如果不过分追求这一点的话,那么感觉也可以选择用os.popen()

subprocess新增的功能有:

  • wait():手动阻塞主进程,等待子进程返回后,再执行下面的代码;
from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
p.wait()
print('End')
  • pid():返回子进程的PID;
from subprocess import Popen, PIPE
p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
print(p.pid)
  • poll():检查子进程是否已经执行成功,没结束则返回None,结束则返回状态码。这个用处很大
#-*- coding:utf-8 -*-

import time
from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)

while True:
    if p.poll() == None:
        print('程序执行中...')
        time.sleep(1)
    else:
        print('程序执行完毕, 状态码为:%s' % p.poll())
        break
  • returncode():返回命令执行完之后的状态码。但是returnCode并不是实时刷新的,并不是每次调用就刷新这样子,而是显式执行一次p.poll()之后才会做刷新。

  • kill():杀死子进程
from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
print(p.pid)
p.kill()
  • terminal():终止子进程,跟kill()差不多
from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
print(p.pid)
p.terminate()
  • communicate():用于跟子进程进行交互,返回一个元组,包含stdout、stderr;
from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('cat', stdin=PIPE, stdout=PIPE, shell=True)
print(p.communicate('hello world'))
  • stdout.readlines():读取标准输出,一次性读取所有内容
from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('ls /home', stdout=PIPE, shell=True)
for line in p.stdout.readlines():
    print(line)

参考文献

  1. python基础之os.system函数
  2. python中的os.popen()
  3. python os.popen()方法 写的很棒
  4. os.system()和os.popen()概述
  5. subprocess.Popen() 常用方法 很棒
  6. python–subprocess.Popen()多进程